基于反步自适应滑模控制的永磁同步电机位置伺服系统 被引量：35

1

作者 付培华 陈振 +1 位作者 丛炳龙 赵静 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期288-293,301,共7页

针对永磁同步电机位置伺服系统的强鲁棒性、高控制精度以及快速无超调响应要求,基于反步思想提出了一种反步自适应滑模控制(ASMC)策略。通过将反步设计方法与滑模控制结合,解决了传统PID三环系统位置跟踪精度不高,响应慢及鲁棒性差的问... 针对永磁同步电机位置伺服系统的强鲁棒性、高控制精度以及快速无超调响应要求,基于反步思想提出了一种反步自适应滑模控制(ASMC)策略。通过将反步设计方法与滑模控制结合,解决了传统PID三环系统位置跟踪精度不高,响应慢及鲁棒性差的问题。将自适应机制引入到滑模控制算法设计中,去除了对扰动及系统参数不确定性上界信息的先验要求。利用Lyapunov稳定性理论给出了闭环系统的稳定性分析。最后在DSP实验系统平台上对本文设计的算法进行了验证。实验结果表明,与PID控制相比,所提方法具有控制精度高、系统响应速度快且鲁棒性强的特点。 展开更多

关键词 反步法 自适应滑模 永磁同步电机 位置伺服系统

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不确定非线性系统的高阶滑模控制器设计 被引量：12

2

作者 陈杰 李志平 张国柱 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期563-569,共7页

针对一类不确定非线性SISO系统,结合系统有限时间稳定理论与积分滑模控制理论,提出了一种新的高阶滑模控制器设计方法,改善了现有高阶滑模控制中存在的缺陷.积分滑模保证了系统初始时刻就具有抗扰能力,同时采用有限时间稳定观测器实现... 针对一类不确定非线性SISO系统,结合系统有限时间稳定理论与积分滑模控制理论,提出了一种新的高阶滑模控制器设计方法,改善了现有高阶滑模控制中存在的缺陷.积分滑模保证了系统初始时刻就具有抗扰能力,同时采用有限时间稳定观测器实现了高阶滑模的输出反馈控制.仿真结果表明该控制器可使系统在有限时间内收敛,并有效地减小了系统抖振. 展开更多

关键词 高阶滑模控制 有限时间稳定 积分滑模控制 有限时间收敛观测器

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云控制系统及其面临的挑战 被引量：48

3

作者 夏元清 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期1-12,共12页

本文提出的云控制系统(Cloud control systems,CCSs)是对之前的网络化控制系统(Networked control systems,NCSs)的进一步扩展.目前,物联网(Internet of things,IOT)已经成功应用于实际中,网络化控制技术在其中发挥了关键作用.与此同时... 本文提出的云控制系统(Cloud control systems,CCSs)是对之前的网络化控制系统(Networked control systems,NCSs)的进一步扩展.目前,物联网(Internet of things,IOT)已经成功应用于实际中,网络化控制技术在其中发挥了关键作用.与此同时,云计算的迅速发展为大数据存储与处理、控制器设计和控制系统性能优化提供了一个完美的平台.可以预见,虽然当前云控制技术的研究和应用还存在许多挑战,但在不久的将来,云控制系统的深入研究将对控制理论的发展和各种实际应用起到积极推动作用. 展开更多

关键词 云控制系统 网络化控制系统 云计算 信息物理系统 大数据

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压电自适应桁架结构智能振动控制 被引量：8

4

作者 郑凯 陈杰 杨义勇 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期943-947,共5页

介绍了采用模糊神经网络模型进行振动主动控制的压电自适应桁架结构设计、应用及实验结果.设计了一种具有自适应结构技术的压电主动构件结构,并提出了具有5层结构能够自调整隶属函数的模糊神经网络控制模型.为了验证控制模型的有效性,... 介绍了采用模糊神经网络模型进行振动主动控制的压电自适应桁架结构设计、应用及实验结果.设计了一种具有自适应结构技术的压电主动构件结构,并提出了具有5层结构能够自调整隶属函数的模糊神经网络控制模型.为了验证控制模型的有效性,搭建了配置压电主动构件的双跨桁架结构试验平台,通过检测误差信号,由模糊神经网络控制模型确定主动构件的驱动输出.试验结果证实了模糊神经网络控制模型在振动抑制方面的有效性. 展开更多

关键词 自适应桁架结构 振动控制 模糊神经网络

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基于零力矩点的四足机器人非平坦地形下步态规划与控制 被引量：16

5

作者 王立鹏 王军政 +1 位作者 赵江波 陈光荣 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期601-606,共6页

为提升四足机器人在非平坦地形中的行走能力,根据零力矩点理论分析机器人行进过程的稳定条件,利用稳定裕度的概念,在支撑多边形中求取最优稳定点来规划零力矩点.为避免walk步态中频繁调整躯干姿态导致的能耗和行进速度损失,提出了在次... 为提升四足机器人在非平坦地形中的行走能力,根据零力矩点理论分析机器人行进过程的稳定条件,利用稳定裕度的概念,在支撑多边形中求取最优稳定点来规划零力矩点.为避免walk步态中频繁调整躯干姿态导致的能耗和行进速度损失,提出了在次优支撑三角形中求取最优稳定点的方法.针对斜坡地形中机器人运动性和稳定性的矛盾,设计了综合性能更高的躯干姿态和支撑点位置.为适应不同坡度和躯干角度,通过对零冲击足端轨迹规划方法进行改进,实现了以目标支撑点为中心的斜坡零冲击规划目标.仿真试验结果表明,该规划控制方法能够实现机器人在不同斜坡中的稳定行走. 展开更多

关键词 零力矩点理论 非平坦地形 稳定裕度 足端轨迹规划

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网络化防空火控系统体系结构研究 被引量：15

6

作者 陈晨 陈杰 +1 位作者 张娟 王高鹏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1253-1258,共6页

网络化防空火控系统是网络化条件下作战形式不断发展的产物,是火控系统的发展方向。本文以网络化防空作战为背景,针对网络化防空火控系统的体系结构及相关问题进行了研究。首先阐述了网络化防空火控系统的概念、组成、各节点功能,构建... 网络化防空火控系统是网络化条件下作战形式不断发展的产物,是火控系统的发展方向。本文以网络化防空作战为背景,针对网络化防空火控系统的体系结构及相关问题进行了研究。首先阐述了网络化防空火控系统的概念、组成、各节点功能,构建了其分层分布式的体系结构;其次分析了系统体系结构的特点,建立了基于预测序列的信息传输方式,并根据作战任务和系统性能的变化,提出了相应的指挥体系重组方法。最后在网络化防空火控系统仿真平台下构建了仿真实例并给出了仿真结果。本研究为网络化防空火控系统的实现奠定了基础。 展开更多

关键词 系统工程 体系结构 网络化火控 开放式系统 仿真系统

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永磁同步电机神经网络自适应滑模控制器设计 被引量：32

7

作者 刘治钢 王军政 赵江波 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期290-295,共6页

设计了神经网络自适应滑模控制器。用RBF神经网络自动调整滑模控制器的切换项增益,无需建立包含参数摄动和干扰在内的整个系统的精确数学模型,有效提高了系统的稳定性和鲁棒性。采用Lyapunov稳定性理论证明了系统稳定性,并针对常值干扰... 设计了神经网络自适应滑模控制器。用RBF神经网络自动调整滑模控制器的切换项增益,无需建立包含参数摄动和干扰在内的整个系统的精确数学模型,有效提高了系统的稳定性和鲁棒性。采用Lyapunov稳定性理论证明了系统稳定性,并针对常值干扰、时变干扰和参数摄动情况分别进行了仿真与实验。与传统的PI控制相比,神经网络自适应滑模控制器具有更好的稳定性和抗干扰能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机 RBF神经网络 滑模控制器 参数摄动 负载扰动

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变结构神经网络自适应鲁棒控制 被引量：18

8

作者 陈杰 李志平 张国柱 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期174-178,共5页

针对一类不确定非线性系统,提出一种变结构神经网络自适应鲁棒控制(Variable structure neural network adaptive robust control,VSNNARC)方法.其中变结构神经网络用于在线辨识系统未知非线性函数,该网络利用节点激活与催眠技术进行动... 针对一类不确定非线性系统,提出一种变结构神经网络自适应鲁棒控制(Variable structure neural network adaptive robust control,VSNNARC)方法.其中变结构神经网络用于在线辨识系统未知非线性函数,该网络利用节点激活与催眠技术进行动态调节,减小网络规模与计算量;自适应鲁棒控制用于网络权值学习与系统建模误差及外部扰动补偿.采用Lyapunov稳定性分析法,给出网络权值自适应律的形式以及鲁棒控制项的设计方法.该方法不仅能保证系统的稳定性,也能保证系统具有很好的瞬态性能.将该方法应用到转台伺服系统的位置跟踪控制中,实际运行结果表明,该方法使系统具有很强的鲁棒性及良好的跟踪效果. 展开更多

关键词 自适应鲁棒 神经网络 双轴转台 函数逼近器

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一种高精度CCD测试系统的非均匀性校正方法 被引量：4

9

作者 李静 王军政 马立玲 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期451-455,共5页

针对高精度光电耦合器件(CCD)测试系统中像素的非均匀性给测试结果带来较大误差的问题,根据引起图像像素非均匀性噪声的特性,建立了对应的图像模型.采用自适应阈值分割算法将图像二值化分离出有效使用像素,并提出了一种采用两点线性方... 针对高精度光电耦合器件(CCD)测试系统中像素的非均匀性给测试结果带来较大误差的问题,根据引起图像像素非均匀性噪声的特性,建立了对应的图像模型.采用自适应阈值分割算法将图像二值化分离出有效使用像素,并提出了一种采用两点线性方法对非均匀性像素进行校正的算法.仿真实验采用高速面阵CCD采集由激光器发射的圆形光斑图像,并通过计算图像光斑的中心坐标进行了验证.结果表明,该算法能够将图像的复杂背景与光斑分离,可校正其像素的非均匀性,稳定光斑的像素灰度值.在相同条件下连续采集图像,图像光斑的中心坐标稳定. 展开更多

关键词 CCD图像 非均匀性校正 两点线性算法 自适应阈值分割算法

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分布式仿真系统层次设计商空间粒计算模型 被引量：5

10

作者 陈杰 吴狄 张娟 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期923-930,共8页

大规模分布式交互仿真系统的开发与应用对仿真系统设计提出了更高的要求.本文针对分布式仿真系统设计中存在的设计层次不明确的问题,提出了基于商空间粒计算理论的系统分层模型,该模型包括系统总体设计层、系统体系结构设计层和系统执... 大规模分布式交互仿真系统的开发与应用对仿真系统设计提出了更高的要求.本文针对分布式仿真系统设计中存在的设计层次不明确的问题,提出了基于商空间粒计算理论的系统分层模型,该模型包括系统总体设计层、系统体系结构设计层和系统执行结构设计层,解决了系统设计的层次问题.在此基础上,对各个层次的纵向和横向信息粒之间的关系进行了深入的分析,并综合考虑了仿真任务、仿真资源和仿真服务的影响.最后根据一个实际的仿真系统设计实例对模型进行了验证,结果表明,利用分布式仿真系统层次模型进行设计可以极大地提高系统的灵活性和可重用性. 展开更多

关键词 系统设计层次模型 商空间 粒计算 分布式仿真系统

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对偶四元数捷联惯性导航系统初始对准方法 被引量：5

11

作者 马韬 陈杰 陈文颉 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期56-61,共6页

采用对偶四元数将捷联惯性导航系统坐标系间的转动和平移统一考虑,以降低初始对准的模型复杂度和计算复杂性.给出了对偶四元数捷联惯性导航系统初始对准过程的粗对准模型,在此基础上,分别获得了基于加性和乘性对偶四元数误差的精对准模... 采用对偶四元数将捷联惯性导航系统坐标系间的转动和平移统一考虑,以降低初始对准的模型复杂度和计算复杂性.给出了对偶四元数捷联惯性导航系统初始对准过程的粗对准模型,在此基础上,分别获得了基于加性和乘性对偶四元数误差的精对准模型.以航向角估计为例进行仿真分析,结果表明,采用该方法的收敛速度比传统方法加快了约40%,对准精度提高约0.01°. 展开更多

关键词 捷联惯性导航系统 对偶四元数 初始对准 卡尔曼滤波

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基于扩展状态观测器的变结构控制及其应用 被引量：8

12

作者 陈杰 靳添絮 白永强 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期318-322,共5页

针对伺服系统中存在较强的外部干扰、非线性环节与大惯量特性,并为了满足快速、稳定、高精度的控制要求,利用自抗扰控制技术中扩展状态观测器补偿系统的不确定因素及高阶变量,将系统简化为积分串联型.基于简化后的模型用幂次趋近律设计... 针对伺服系统中存在较强的外部干扰、非线性环节与大惯量特性,并为了满足快速、稳定、高精度的控制要求,利用自抗扰控制技术中扩展状态观测器补偿系统的不确定因素及高阶变量,将系统简化为积分串联型.基于简化后的模型用幂次趋近律设计控制律,得到了基于扩展状态观测器的变结构控制器.扩展状态观测器为系统未建模动态提供高频通路,在一定程度上消除了抖振.将此控制器应用于典型的伺服系统——火炮控制系统中,实验结果表明,相对于经典变结构控制器以及工程化PID控制器,此控制器的控制效果更好. 展开更多

关键词 扩展状态观测器 变结构控制 火炮控制系统

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控制与计算理论的交互：云控制 被引量：5

13

作者 夏元清 MAHMOUD Magdi S. +1 位作者 李慧芳 张金会 《指挥与控制学报》 2017年第2期99-118,共20页

在20世纪80年代,为了解决分布式闭环控制问题,研究者提出了网络化控制系统(Networked control system,NCS).通过网络对象实现远程控制,控制和计算理论的交互促进了网络化控制系统的进一步发展.网络化控制系统的另外两个方向分别是领导者... 在20世纪80年代,为了解决分布式闭环控制问题,研究者提出了网络化控制系统(Networked control system,NCS).通过网络对象实现远程控制,控制和计算理论的交互促进了网络化控制系统的进一步发展.网络化控制系统的另外两个方向分别是领导者-跟随者系统和模型预测控制系统.通过与云计算、物联网(Internet of things,IoT)等技术相结合,云控制系统可被看作是网络化控制系统的一种延伸.在原云控制系统的基础上,进一步深入研究,给出了一个可应用到云控制系统上新理论技术的综述和探索. 展开更多

关键词 网络控制系统 云控制系统 网络约束 领导者-跟随者系统 模型预测控制

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液压四足机器人髋关节的鲁棒自适应动态面控制 被引量：2

14

作者 沈伟 孙畅 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期599-604,共6页

液压四足机器人髋关节由伺服阀控缸系统构成,是机械腿的关键组成部分.它的控制性能直接影响着机械腿甚至机器人的运动控制精度.因为髋关节工作情况的复杂性和阀控缸系统自身的非线性,使得传统控制算法无法满足机器人运动性能指标的要求... 液压四足机器人髋关节由伺服阀控缸系统构成,是机械腿的关键组成部分.它的控制性能直接影响着机械腿甚至机器人的运动控制精度.因为髋关节工作情况的复杂性和阀控缸系统自身的非线性,使得传统控制算法无法满足机器人运动性能指标的要求.由此,本文对液压四足机器人髋关节伺服阀控缸系统的控制方法进行了研究.首先通过对髋关节工作条件的分析完成了伺服阀控缸的数学建模,然后基于鲁棒自适应动态面的控制算法设计了伺服阀控缸系统的控制器,并从李雅普诺夫稳定判据的角度证明了系统的稳定性.最后通过Matlab与AMESim的联合仿真,对鲁棒自适应动态面与传统PID及普通动态面的控制效果做出对比,证明了所研究算法的有效性. 展开更多

关键词 液压四足机器人 伺服阀控缸 自适应控制 鲁棒控制 动态面

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新型气动人工肌肉特性测试系统的研究 被引量：2

15

作者 彭光正 沙俊伟 +1 位作者 刘昊 余麟 《液压与气动》 北大核心 2009年第11期62-65,共4页

该文通过对传统的气动人工肌肉特性测试系统的分析,提出了一种以交流伺服电机为加载的新型的气动人工肌肉特性测试系统。该测试系统以虚拟仪器为控制界面,提高了自动化程度。用该测试系统分别对两种人工肌肉进行特性测试,将实验曲线与... 该文通过对传统的气动人工肌肉特性测试系统的分析,提出了一种以交流伺服电机为加载的新型的气动人工肌肉特性测试系统。该测试系统以虚拟仪器为控制界面,提高了自动化程度。用该测试系统分别对两种人工肌肉进行特性测试,将实验曲线与仿真曲线对比,表明该气动人工肌肉特性测试系统能够很好地完成相关的特性测试,并具有通用性。 展开更多

关键词 气动人工肌肉 特性测试系统 研究

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电动舵机的复合自适应非奇异终端滑模控制 被引量：2

16

作者 李浩 窦丽华 苏中 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1121-1125,共5页

非奇异终端滑模控制(NTSMC)能够实现误差的有限时间收敛,但一般NTSMC的控制律采用高增益项来消除系统不确定性的影响,具有较强的保守性.为了降低这种保守性,本文采用复合自适应律对系统的不确定参数进行估计,按照估计值设计复合自适应... 非奇异终端滑模控制(NTSMC)能够实现误差的有限时间收敛,但一般NTSMC的控制律采用高增益项来消除系统不确定性的影响,具有较强的保守性.为了降低这种保守性,本文采用复合自适应律对系统的不确定参数进行估计,按照估计值设计复合自适应非奇异终端滑模控制(CANTSMC),对不确定参数引起的系统动态进行补偿.本方案曾经应用于电动舵机,以补偿不确定参数对模型动态性能的影响.本文证明了闭环稳定性,以及输出跟踪误差在有限时间内的收敛性.通过仿真验证了该方法的有效性. 展开更多

关键词 非奇异终端滑模控制 复合自适应律 电动舵机 有限时间收敛

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基于3参量的加速度控制方法研究 被引量：6

17

作者 汪首坤 胡晓宇 +1 位作者 史晓新 岳彬凯 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期434-440,共7页

电驱振动台具有清洁、安装方便等优点,为了在电驱振动台实现加速度模拟,分析并建立了电驱执行机构的简化模型,基于该模型采用了3参量控制的方法对加速度进行控制.在Matlab/Simulink环境中搭建了系统仿真模型进行仿真,并搭建实物系统进... 电驱振动台具有清洁、安装方便等优点,为了在电驱振动台实现加速度模拟,分析并建立了电驱执行机构的简化模型,基于该模型采用了3参量控制的方法对加速度进行控制.在Matlab/Simulink环境中搭建了系统仿真模型进行仿真,并搭建实物系统进行实验,仿真和实验结果表明,3参量控制器能够有效拓展电驱振动台加速度响应的带宽.最后,采用3参量控制器对电驱振动台进行加速度路谱模拟试验,实现了较高精度的加速度路谱模拟. 展开更多

关键词 振动台 3参量控制器 加速度路谱模拟

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利用气缸排气进行真空发生的实验研究

18

作者 赵苓 范伟 +1 位作者 彭光正 王涛 《液压与气动》 北大核心 2009年第5期9-11,共3页

介绍了利用气缸排气系统进行真空发生实验的工作原理,研究了气源压力、调速阀有效截面积、喷嘴口径对气缸运动情况及容器内真空度的影响。实验表明:将固定真空系统加到运动系统中,对原系统产生固有影响;真空发生器一定,气源压力和调速... 介绍了利用气缸排气系统进行真空发生实验的工作原理,研究了气源压力、调速阀有效截面积、喷嘴口径对气缸运动情况及容器内真空度的影响。实验表明:将固定真空系统加到运动系统中,对原系统产生固有影响;真空发生器一定,气源压力和调速阀有效截面积增大到一定值后,继续增大,对产生真空度几乎无影响等。该实验研究对实际气动系统的节能应用具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 气缸排气 真空发生 节能

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基于商空间的分布式仿真系统优化设计模型 被引量：1

19

作者 吴狄 陈杰 +1 位作者 Oquendo Flavio 张娟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期268-272,共5页

针对分布式仿真系统设计中存在的设计层次不明确的问题,提出基于商空间粒计算理论的系统分层模型,该模型包括系统总体设计层、系统体系结构层和系统执行结构层,解决系统设计的层次问题并分析各层次之间的关系。在此基础上,为了建立系统... 针对分布式仿真系统设计中存在的设计层次不明确的问题,提出基于商空间粒计算理论的系统分层模型,该模型包括系统总体设计层、系统体系结构层和系统执行结构层,解决系统设计的层次问题并分析各层次之间的关系。在此基础上,为了建立系统设计的形式化系统资源分配模型,提出基于仿真任务、仿真资源和仿真服务的系统设计分布模型,综合考虑各元素之间的相互约束关系。最后,根据1个具体的仿真系统设计实例对模型进行验证。 展开更多

关键词 分布式仿真系统 商空间 粒计算 系统设计模型

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基于导航势函数法的六自由度机械臂避障路径规划 被引量：18

20

作者 汪首坤 朱磊 王军政 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期186-191,共6页

以MOTOMAN MH6型机械臂为研究对象,运用导航势函数法对机械臂的无碰撞路径规划展开研究.根据机械臂的几何特点对机械臂进行简化,并结合球型包络算法分析了障碍物与机械臂碰撞的临界条件,计算出机械臂运动的自由空间.导航势函数法有效解... 以MOTOMAN MH6型机械臂为研究对象,运用导航势函数法对机械臂的无碰撞路径规划展开研究.根据机械臂的几何特点对机械臂进行简化,并结合球型包络算法分析了障碍物与机械臂碰撞的临界条件,计算出机械臂运动的自由空间.导航势函数法有效解决了传统人工势场法的"局部极小值陷阱"问题,由于预先消除了目标点以外的极小值,机械臂能够顺利到达目标点.通过数值仿真,解决了导航势函数控制参数的选取问题,并在基于OpenGL的虚拟实验平台中进一步验证了该方法的有效性和可行性. 展开更多

关键词 导航势函数 人工势场 避障 路径规划 机械臂 OpenGL

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